LED芯片投资项目分析研究报告Word下载.docx

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LED（LightEmittingDiode），即发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，它能够直接把电转化为光。

发光二极管的核心部份是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。

在某些半导体材料的PN结中，注入少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

PN结施加反向电压时，少数载流子难以注入，故不发光。

当它处于正向工作状态时（即两头加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

而光的波长也确实是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

以下为几种LED灯样式图：

制造LED的材料不同，能够产生具有不同能量的光子，借此能够操纵LED所发出光的波长，进而使得LED能够发出不同颜色的光。

LED发出的红、绿、蓝光线依照其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，其中橙红、黄绿、蓝紫色价钱较纯红、纯绿、纯蓝廉价很多。

表：

LED分类及应用领域

尽管目前在室内照明领域的应用尚未大规模展开，可是半导体照明已经在很多领域取得了普遍的应用。

如各类仪器仪表的指示光源、装饰照明（景观、家居、休闲、商用装饰）、汽车等各类交通工具照明、交通信号显示、背景显示、电子屏幕、军用照明及旅行、轻工业产品等。

如以下图所示：

LED的内在特点决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着普遍的用途。

其特点与优势要紧体此刻如下几个方面：

节能：

半导体照明采纳直流驱动，超低功耗（单管瓦），电光功率转换接近100%，相同照明成效比传统光源节能80%以上。

LED固态照明被以为是21世纪的照明新节能光源，因为在一样亮度下，半导体灯耗电仅为一般白炽灯的1/10，而寿命却能够延长100倍。

环保：

相关于白炽灯照明，LED光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射,是冷光源，能够平安触摸。

相关于节能灯，LED不含汞元素，是典型的绿色照明光源。

寿命长：

LED是固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部份，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，利用寿命可达6万到10万小时，相当于白炽灯的100倍。

多变换：

LED光源可利用红、绿、篮三基色原理，在运算机技术操纵下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×

256×

256＝种颜色，形成不同光色的组合转变无穷，实现丰硕多彩的动态转变成效及各类图像。

信息化：

与传统光源单调的发光成效相较，LED光源是低压微电子产品，成功融合了运算机技术、网络通信技术、图像处置技术、嵌级，灵活多变的特点。

体积小：

LED大体上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，超级小，超级轻。

牢固耐用：

LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都牢固。

灯体内也没有松动的部份，这些特点使得LED能够说是不易损坏的。

LED节能灯与传统照明对照

产品

能耗

环保

安全

频闪

寿命（小时）

普通白炽灯

大

含铅等有害物质

易碎高热

有

1000

普通日光灯

比白炽灯节能20%

含贡、铅等有害物质

5000

普通节能灯

比白炽灯节能50%

LED节能灯

比白炽灯节能90%

无有害物质，无污染

不易损坏

无

30000

中国LED行业企业数量众多，通过量年的进展，整体上已经取得了较大的进步。

生产企业要紧集中在珠三角地域，约占全国总数的70%。

据LEDinside最新统计，中国LED行业年产值上亿企业已经超过了140个。

从市场角度看，中国LED企业有以下几个特点：

1）未显现绝对的龙头企业。

中国LED企业数量多，各企业规模普遍不大，从2020年的销售情形看，中国LED行业没有1个企业LED产品年销售额超过10亿元人民币。

年销售额超过5亿元的也只有少数几个，年销售额上亿企业的销售额普遍为1-2亿元。

2）LED显示屏行业进展走向成熟。

从LEDinside的统计结果看，2020年，年产值上亿的企业中有生产显示屏的超过50个，超过40个企业是以生产LED显示屏为主。

3）LED照明行业进展迅速。

2020年LED照明已经开始发酵，与2020年相较市场需求量大增，做LED封装、LED显示屏的企业也纷纷进入LED照明领域。

目前中国市场上只做LED封装的企业数量已经很少，大部份做封装的企业已经开始研发和生产LED照明产品。

LED应用领域的企业界限已愈来愈模糊，各企业LED产品线越拉越长。

4）技术水平不断进步。

与前几年相较LED产品技术水平已经有了专门大的提高，由于市场竞争猛烈大部份企业以价钱佔领市场，却捐躯了产品的质量，也致使了产品利润率慢慢下降。

只是已有很多LED企业开始提高研发投入，往高技术、高附加值、智能化产品方向进展。

在封装和应用端，个别企业的部份产品已经能够和国际LED厂商同台竞技。

5）LED芯片企业整体利润低。

LED芯片企业目前整体上投入专门大，但2020年LED芯片行业销售额仅20多亿元人民币，而且大部份LED芯片企业为负利润或没有利润。

LED芯片企业2020年末达62个，随着LED芯片企业大规模投入和台湾等地的技术引进，估量以后几年中国LED芯片将会有超级大的进展。

6）利润要紧集中在LED封装和应用企业。

中国LED封装和应用企业数量众多，整体产值达数百亿。

目前，LED封装、LED显示屏、LED灯饰等产品都维持较好的利润水平。

专门是LED显示屏市场已经开始成熟，大部份LED显示屏有实力的企业近两三年销售额及利润的增加率都维持在50%以上。

7）出口占据重要位置。

专门是珠三角地域的LED企业，很多企业出口占据了50%以上的比例。

主若是因为LED产品价钱相关于中国消费者而言仍然偏高，中国LED应用产品销售要紧集中在商业照明和市政工程，一般消费者同意程度仍处于较低水平。

8）LED企业间兼并情形很少。

目前市场上很少有LED企业间彼此兼并情形，各企业大体靠自身力量进行扩大规模。

相关于市场上数千家的企业而言，企业间的兼并比例能够忽略不计。

要紧缘故是LED市场仍然未成熟和充分竞争，多数企业能够找到自己的生存空间。

只是，相关于兼并重组数量少的情形，中国每一年LED行业进入和退出的企业超级多。

图：

我国半导体照明产业上中下游好坏势比较

LED行业从产业链角度来化分，可大致分为制造和应用两个环节。

制造环节又可细分为：

上游的单芯片衬底制作、MOCVD制造；

中游的外延芯片生长、芯片、电极制作、切割和测试分选；

下游的产品封装。

应用领域又可大致分为三部份：

照明应用、显示屏、背光源应用。

LED行业是一种上游主宰下游的状态。

在LED产业变局中，上游企业受到的冲击小于下游企业。

LED产产业具有典型的不均衡衡产业链结构，一样按依照材料制备、芯片制制备和器件封装与应用分为上、中、下游，尽管产业业环节不多，但其涉及及的技术领域普遍，技技术工艺多样化，上下游之间的的不同庞大，上游环节节进入壁垒大大高于下下游环节（上上游外延片片制备的投资规模比一些下游应应用环节高出上千倍）。

制造LED芯片所用的衬底材料一般是高质量的蓝宝石或碳化硅、GaAs，是外延生长出各类复合半导体的晶种。

当前，在GaAs衬底上生长AlInGaP是一项相对成熟的技术，估量以后GaAs衬底仍会是衬底材料靠得住的选择。

而蓝宝石衬底由于在大尺寸衬底上良好的性能，随着厂商不断尽力向大尺寸衬底工艺进展，将慢慢占据更大比重。

外延生长是LED制造的关键技术，目前普遍采纳金属有机化学气相沉积（MOCVD）方式实现。

通常厂商在购买设备完成安装后，都会对机械进行调试以达到最优的产出率与性能。

由于MOCVD设备超级复杂，每片晶圆的结构不尽相同，生产进程具有必然的制造变异性，会致使良品率下降，厂商因此需要对LED芯片进行分选。

外延生长完成后，在外延晶片上进行光罩蚀刻及热处置而制作出LED两头的金属电极，接着将衬底磨薄、抛光后，切割为细小的LED芯片。

LED芯片的生产进程确实是把外延片生产成单个LED芯片的进程，这一进程主若是由金属蒸镀、金属电极制作、衬底减薄、抛光、划片等一系列集成电路制造工艺组成，最后再通过测试和挑选，依照芯片的性能进行分类。

LED芯片生产技术要紧体此刻芯片制造这一系列流程上的工艺技术，工艺技术的高低直接阻碍到芯片的质量和成品率。

芯片封装即将芯片粘贴并焊接导线架，经由测试、封胶后，封装成各类不同的产品。

白光LED芯片还需要在密封胶内注入磷才能产生白光。

原那么上芯片越小、封装的技术难度越高。

芯片封装方式依照产品用途不同转变专门大。

封装后的产品通过测试、分选，装配进分系统供照明器材利用。

照明器材（如信号灯、屏幕、商用或民用照明设备）除LED芯片外，还包括其它的光学器件、LED驱动电路等。

产品通过经销商销售，照明设计工程师、建筑师设计后，最终提供给终端用户利用。

上游衬底制作和外延生长具有技术和资本密集的特点，有能力从事的企业数量最少。

上游既是技术进步的瓶颈，也是整个LED产业进展的关键，在上游优势企业资源比较集中，同时利润率也较高。

芯片是LED的核心组件，芯片的亮度、均匀性、稳固性、光衰等指标直接阻碍着终端产品的质量；

中游芯片制造对技术和资本的要求较高，参与竞争的企业数量相对较少。

下游封装与应用的进入门坎相对较低，参与其中的企业数量最多，由于LED应用领域的不断延伸，市场规模不断扩大。

LED产业上下游各环节不同专门大。

上游产品技术难度极高，具有高难度、高投入、高风险的特点，在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备的依托极强；

中、下游的应用进入壁垒很低，缺乏核心技术。

封装技术通过了40年的快速进展已经超级成熟。

封装设备包括焊线机、分选机的价钱也大幅下降，各类配套（如环氧树脂、金丝、支架、荧光粉等）产品的价钱也已不高。

应用要紧指灯具制造和操纵系统，大体不存在技术难度。

技术更多地体此刻系统设计、结构设计、散热处置和二、三次光学设计等。

故整个产业链中外延片与芯片是关键，约占行业70%利润，LED封装约占10-20%，LED应用约占10-20%。

1）LED照明市场规模

中国的照明产业通过了50连年的进展，已经慢慢形成了以白炽灯、荧光灯等传统灯具为主体的照明市场。

据中国照明协会统计，自1999年以来，中国照明市场进入快速进展时期，整体市场规模已经从1999年的450亿元进展到2020年的3000亿元（包括照明出口量）。

依照2020年国家发改委等部门发布的《半导体照明节能产业进展意见》，到2021年，半导体照明节能产业产值年均增加率在30%左右，功能性照明达到20%左右，液晶背光源达到50%以上，景观装饰等产品市场占有率达到70%以上。

传统的白炽灯等照明灯具将慢慢退出照明市场。

2020年一般白炽灯产量为亿只，比2020年的亿减少了%，估量到2021年，我国白炽灯的年产量将减小到亿只，2020年全面禁止生产和利用白炽灯。

从半导体照明的应用领域来看，目前要紧散布在户外照明、景观亮化和室内照明三个要紧领域。

随着LED芯片性价比的提高，和综合配光设计、操纵设计、散热设计、灯具设计、动力设计等因素、面向不同光环境应用特点的各类半导体照明解决方案体系的完善与成熟，半导体照明已经愈来愈多的渗透进传统照明领域，慢慢取得普遍的应用和推行。

如以下图所示为中国的半导体照明市场规模：

从半导体照明的各个细分市场来看，由于用户群体和应用特点的不同也存在不同的市场特性。

其中：

①户外照明市场

要紧包括LED路灯市场、LED隧道灯市场等，并由于其应用的特殊性而取得了政府、交通等公共事业部门的大力鼓舞和支持，是半导体照明最先渗透进传统照明领域的市场。

由于公共交通能耗的慢慢爬升，政府近几年来开始大力推动半导体照明示范工程的建设，通过提供政府补助等优惠政策，推动LED路灯和LED隧道灯的普及。

如以下图所示为中国户外LED照明的市场规模：

LED路灯、LED隧道灯都是大功率半导体照明技术的具体应用，随着全国城市道路、隧道的建设，已经取得了快速的进展。

从LED路灯市场来看，LEDinside估量2020年全世界LED路灯装置数量约为87万盏，较2020年61万盏成长约43％，2020年中国地域LED路灯数量约为25万盏，估量2020年将增加60％达到40万盏以上的规模，到2021年LED路灯市场规模将达到亿元。

在LED隧道灯市场上，据《2020年公路水路交通运输业统计公报》披露，在2020年全国的公路隧道已达3942千米。

估量到2021年LED隧道灯市场规模将达到亿。

如以下图所示为LED路灯、LED隧道灯的市场规模：

②景观亮化市场

景观亮化半导体照明市场在进展初期要紧以小功率的LED灯串、灯饰等为主，随着大功率的LED灯射灯、洗墙灯、泛光灯的推行和普及，其应用范围也愈来愈普遍。

随着城市建设的慢慢完善，和人们关于城市及景观照明的要求愈来愈高，对城市光环境及光质量的要求慢慢提升，使得景观亮化已经成为目前半导体照明的要紧市场。

分析显示，LED景观照明市场整体呈现稳步增加的态势，估量到2021年市场规模达到亿元人民币。

如以下图所示为全国LED景观亮化的市场规模：

③室内照明市场

室内照明市场要紧包括商场室内照明、酒店室内照明、写字楼室内照明、和家居照明等。

从市场规模上看，室内照明市场由于应用群体的普遍将成长为规模最大的市场。

随着LED灯具的价钱慢慢降低，LED照明将慢慢进入商用照明及民用照明，从而走进千家万户改变人们传统的日常照明方式，估量在2021年室内照明将达到亿元的市场规模。

如以下图所示为全国室内LED照明市场规模：

2）LED照明市场驱动因素：

从技术（lm/w）到本钱（$/lm）

LED以其优良的性能被业界普遍以为是第四代光源的理想选择，LED光源在发光效率、利用寿命、回应时刻、环保等方面均优于白炽灯、荧光灯等传统光源。

LED与传统光源性能对照

资料来源：

兴业证券研发中心

LED发光效率逐年提高，已经达到了通用照明应用的需求。

从Cree2020年最新发布的结果来看，目前其实验室白光LED发光效率达到200lm/w，商用芯片达到160lm/w，并打算在2021年量产200lm/w的LED。

以LED照明封装模块的光效为160lm/w记，通过从光源到灯具的进程损失其中约50%，灯具输出的光效能达到80lm/w，仍然超过目前荧光灯60-80lm/w的光效，并远超过白炽灯10-15lm/w的效率。

从光效上，LED照明已经达到了替代传统光源的标准。

目前商用化的产品已经表现出LED在光效上的优势，如LED灯泡采纳螺杆式底座设计，能够直接用来替换传统的白炽灯泡，不需要改变现有灯头和线路，依照卡口尺寸和灯泡大小划分E26和E17型，4WLED灯泡可替换25W白炽灯泡，6WLED灯泡可替换40W白炽灯泡，10WLED灯泡可替换60W白炽灯泡。

3）本钱：

降低$/lm是以后的进展方向

技术上，以lm/w为衡量标准，LED的光效已经达到了替代传统光源的要求，目前制约LED照明迅速普及的要紧因素是其昂贵的本钱。

以灯泡型LED为例，LED单灯采购价钱约为紧凑型荧光灯的5倍、白炽灯的20倍。

而实际照明应用设计中，需要以光通量即流明为标准，计算单位流明的本钱，LED产生1k流明的价钱约是紧凑型荧光灯的6倍、白炽灯的25倍，本钱的差距还专门大，成为LED光源普及的要紧制约因素。

因此以为，尔后LED照明进展的要紧方向，不该是lm/w为代表的技术升级，而是$/lm为代表的本钱降低。

4）政策：

推动LED照明进展重要阻碍因素

技术和本钱之外，各国家和地域政府对节能减排的踊跃态度，对白炽灯产品的停产和禁用打算，是推动LED照明替代发生的重要阻碍因素。

很多发达国家计划在2021年左右停止制造和禁止利用白炽灯泡，LED凭借其节能减排和环境爱惜方面的优势，是白炽灯替代的理想选择，一旦技术和本钱适当，估量会取得各国政府在政策上的大力支持。

1）世界各国LED产业政策

LED是以后的新一代光源，被公以为是21世纪最具进展前景的高技术领域。

目前，世界各个国家和地域纷纷制定了LED技术与产业进展打算。

◆日本早在一九九八年就制定了“二十一世纪光打算”。

◆欧盟从二000年七月，实施了“彩虹打算”，在此基础上，于二00四年七月又启动了“固态照明研究项目”，成立了“欧洲光电产业联盟”。

◆韩国在二000年制定了“氮化稼半导体开发打算”，成立了光产业振兴会。

◆美国在二00一年启动的“下一代照明打算（NGLI）”及二00二年设立的“国家半导体照明研究打算”列入了能源法案。

◆各国政府基于能源效率考量，纷纷制定出了禁止白织灯的生产与销售应用。

2）中国LED产业政策

进展LED照明符合我国产业进展战略，我国十分重视半导体产业的进展，接踵出台了一系列政策，增进相关产业进展：

2003年6月，科技部联合信息产业部、教育部、建设部、中科院、轻工业联合会等单位成立国家半导体照明工程和谐领导小组，紧急启动国家半导体照明工程。

2006年7月，建设部发布的《“十一五”城市绿色照明工程计划纲要》中明确表示要实现单位国内生产总值能源消耗降低20%的目标，强调要落实节约资源和爱惜环境的要求，建设低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会，并把“绿色照明——在公用设施、宾馆、商厦、写字楼和住宅中推行高效节电照明系统等”列为十大节能重点工程之一。

2007年由国家发改委牵头，财政部、商务部、信息产业部、国税总局等部委开始起草《关于进一步鼓舞软件产业与集成电路产业进展的假设干政策》，即受业界普遍关注的“半导体新政”。

起草中的半导体产业扶持新政策包括“五免五减半”的企业所得税优惠政策、研发减税（采取信贷和减税并用的方式），和半导体固定资本设备免税和对集成电路设计安排专项资金支持等内容。

2007年9月10日，建设部发布《“十一五”城市绿色照明工程计划纲要》，依照“计划”我国将在尔后五年内大力推行城市绿色照明，以2005年末为基数，年城市照明节电目标5%，到2020年，城市照明中高效节能灯具的应用率将达85%以上。

2020年12月，中国国家进展和改革委员会，为加速推动节能减排，慢慢淘汰白炽灯，加速推行节能灯，进展改革委已启动《中国慢慢淘汰白炽灯、加速推行节能灯行动打算》编制工作，节能工作进一步落实。

2020年4月28日，科学技术部在“关于同意开展“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作的复函”中正式发布在天津市、河北省石家庄市、河北省保定市、辽宁省大连市、黑龙江省哈尔滨市、上海市、江苏省扬州市、浙江省宁波市、浙江省杭州市、福建省厦门市、福建省福州市、江西省南昌市、山东省潍坊市、河南省郑州市、湖北省武汉市、广东省深圳市、广东省东莞市、四川省成都市、四川省绵阳市、重庆市、陕西省西安市等21个城市开展半导体照明应用工程（以下简称“十城万盏”）试点工作。

2020年8月，国家发改委发布了《半导体照明节能产业进展意见》（以下简称《意见》），将鼓舞国产装备，成立国产装备的风险补偿机制，支持关键设备国产化，并明确了半导体照明节能产业进展的“六年打算”。

《意见》提出了我国半导体照明节能产业的进展目标，到2021年，半导体照明节能产业产值年均增加率在30%左右；

产品市场占有率逐年提高，功能性照明达到20%左右，液晶背光源达到50%以上，景观装饰等产品市场占有率达到70%以上；

企业自主创新能力明显增强，大型MOCVD装备、关键原材料和70%以上的芯片实现国产化，上游芯片规模化生产企业3-5家；

产业集中度显着提高，拥有自主品牌、较大市场阻碍力的骨干龙头企业10家左右；

初步成立半导体照明标准体系；

实现年节电400亿千瓦时，相当于年减排二氧化碳4000万吨。

另外，《意见》还明确了半导体照明节能产业进展的七大政策方法，包括统筹计划，增进产业健康有序进展、继续加大半导体照明技术创新支持力度、踊跃实施增进半导体照明节能产业进展的鼓舞政策等。

《意见》同时要求，各级财税、进展改革、科技等部门要推动落实国家对生产新型节能照明产品的企业，从事国家鼓舞进展的项目入口自用设备和依照合同随设备入口的技术及配套件、备件，在规定范围内免征入口关税的优惠政策。

鼓舞采购国产MOCVD装备，成立利用国产装备的风险补偿机制，支持关键装备国产化。

推动将半导体照明产品和关键装备列入节能环保产品目录，享受相应鼓舞政策。

推动将半导体照明产品纳入节能产品政府采购清单。

在道路、工矿企业、商厦和家庭等领域选择推行相对成熟的半导体照明产品，条件成熟时纳入财政补助政策支持范围。

2020年，“十二五”计划纲要草案指出，要增进“中国制造”由大变强，支持高端新型电子信息、LED、新能源汽车、太阳能光伏、风电等11个战略性新兴产业。

在愈来愈明晰的政策引导下，“培育进展战略性新兴产业，提高产业核心竞争力和经济效益”成为今年全国“两会”上备受各方关注的重要话题。

2020年3月，全国人大代表、扬州市委书记王燕文向大会提交了“关于制定《LED产业增进法》”的议案，提议国家尽快制定《LED产业增进法》，加大对LED产业扶持力度，踊跃帮忙扬州等国家重点LED产业化基地迅速做大做强。

在议案中，王燕文表示，在国家有关部委和省市地址一起尽力下，通过30连年的进展，目前我国LED产业已初步形成了较为完整的产业链，产业规模不断扩大，专门是自2003年实行半导体照明工程以来，进入快速进展期，已经成为世界LED产业进展最快、潜力最大的地域。

2020年半导体照明产业整体规模达1200亿元，同比增加约40%，显示出了市场的迫切需求和产业进展的良好前景。

可是，咱们查阅的相关资料及与行业人士沟通得知，目前由于LED照明本钱高，中下游产业相对技术简单，因此，国家在政策扶持上重点是对中上游的外延片、芯片生产进行补助，以提高国内LED产业技术水平。

外延片生长要紧依托生长工艺和设备。

制造外延片的主流方式是采纳金属有机物化学气相沉积（MOVCD），但即便是这种“最经济”的方式，其设备制造难度也超级大，国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量超级有限的企业能够进行商业化生产，设备超级昂贵，一台24片机械的价钱高达数万万元。

以往欧美厂商要紧包括德国、美国Emcore和英国ThommasSwan。

1992